(57)【要約】【課題】有機光電変換材料で構成される光電変換層に形成した複数の光電変換素子の直列接続構造を製造容易な形で実現できる光電変換デバイス及び光電変換デバイスの製造方法を得ることを目的とする。【解決手段】光過性基板上に、光透過性のｎ個（但しｎは２以上の整数）の第１電極と、空隙を有せずに一括形成された有機光電変換材料からなる１つの光電変換層と、前記第１電極とは異なる材料を用いたｎ個の第２電極とがこの順に積層され、ｋ番目（但し１≦ｋ≦ｎ−１）の前記第１電極及び前記第２電極に挟まれた前記光電変換層にｋ個目の光電変換素子が形成される場合に、ｋ番目の前記第２電極と（ｋ＋１）番目の前記第１電極は、前記光電変換層が存在しない領域にて接続されていることを特徴とする。【選択図】図４
2010219382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光過性基板上に、光透過性のｎ個（但しｎは２以上の整数）の第１電極と、空隙を有せずに一括形成された有機光電変換材料からなる１つの光電変換層と、前記第１電極とは異なる材料を用いたｎ個の第２電極とがこの順に積層され、ｋ番目（但し１≦ｋ≦ｎ−１）の前記第１電極及び前記第２電極に挟まれた前記光電変換層にｋ個目の光電変換素子が形成される場合に、ｋ番目の前記第２電極と（ｋ＋１）番目の前記第１電極とは、前記光電変換層が存在しない領域にて接続されていることを特徴とする光電変換デバイス。
【請求項２】
基板上に、ｎ個（但しｎは２以上の整数）の第１電極と、空隙を有せずに一括形成された有機光電変換材料からなる１つの光電変換層と、前記第１電極とは異なる材料を用いた光透過性のｎ個の第２電極とがこの順に積層され、ｋ番目（但し１≦ｋ≦ｎ−１）の前記第１電極及び前記第２電極に挟まれた前記光電変換層にｋ個目の光電変換素子が形成される場合に、ｋ番目の前記第２電極と（ｋ＋１）番目の前記第１電極とは、前記光電変換層が存在しない領域にて接続されていることを特徴とする光電変換デバイス。
【請求項３】
前記第１電極と前記第２電極との前記接続箇所は、前記第１電極と前記光電変換層と前記第２電極の全体を密閉保護する保護層で覆われていることを特徴とする請求項１または２の光電変換デバイス。
【請求項４】
光透過性基板上に、光透過性のｎ個（但しｎは２以上の整数）の第１電極と、空隙を有せずに一括形成された有機光電変換材料からなる１つの光電変換層と、前記第１電極とは異なる材料を用いたｎ個の第２電極とがこの順に積層され、ｋ番目（但し１≦ｋ≦ｎ−１）の前記第１電極及び前記第２電極に挟まれた前記光電変換層にｋ個目の光電変換素子が形成される場合に、ｋ番目の前記第２電極と（ｋ＋１）番目の前記第１電極とは、熱で変質した前記光電変換層を狭持して接続されていることを特徴とする光電変換デバイス。
【請求項５】
基板上に、ｎ個（但しｎは２以上の整数）の第１電極と、空隙を有せずに一括形成された有機光電変換材料からなる１つの光電変換層と、前記第１電極とは異なる材料を用いた光透過性のｎ個の第２電極とがこの順に積層され、ｋ番目（但し１≦ｋ≦ｎ−１）の前記第１電極及び前記第２電極に挟まれた前記光電変換層にｋ個目の光電変換素子が形成される場合に、ｋ番目の前記第２電極と（ｋ＋１）番目の前記第１電極とは、熱で変質した前記光電変換層を狭持して接続されていることを特徴とする光電変換デバイス。
【請求項６】
基板と、
前記基板に積層される第１電極層、前記第１電極層に積層される光電変換層、及び前記光電変換層に積層される第２電極層から構成される第１の光電変換素子、及び第２の光電変換素子と、
前記第１の光電変換素子が有する第１電極層と、前記第２の光電変換素子が有する第２電極層を接続する接続部と、を備え、
前記光電変換層は、前記第１の光電変換素子と前記第２の光電変換素子で共有され、
前記第１の光電変換素子が有する第１電極層は、前記光電変換層と非接触な第１の部分を有し、
前記第２の光電変換素子が有する第２電極層は、前記光電変換層と非接触な第２の部分を有し、
前記接続部は、前記第１の部分と前記第２の部分を接続することを特徴とする光電変換デバイス。
【請求項７】
基板に第１電極層を積層し、前記第１電極層に光電変換層を積層し、及び前記光電変換層に第２電極層を積層して第１の光電変換素子、及び第２の光電変換素子を形成し、
前記光電変換層を、前記第１の光電変換素子と前記第２の光電変換素子に共有させて設け、
前記第１の光電変換素子が有する第１電極層の前記光電変換層と非接触な第１の部分と前記第２の光電変換素子が有する第２電極層の前記光電変換層と非接触な第２の部分を接続することを特徴とする光電変換デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換部に有機光電変換層を用いた光電変換デバイスに関し、特に、光通信における可視光光信号の受信装置に用いるのに好適な光電変換デバイス及び光電変換デバイスの製造方法に関するのものである。
【背景技術】
【０００２】
光を媒体として無線通信を行う場合の方法としては赤外光や電波を用いて行うことが一般的であった。それは、伝達効率が高いこと、電波では障害物を回り込んで遠くまで信号を伝達できることなどの利点があるためである。一方、可視光を用いた場合は光が目に見えるため信号の発信源を容易に知ることができること、受信者側にて信号を目で見て選択できること、特にセキュリティ上の観点から、送信者及び受信者を特定できることが利点として挙げられる。さらに、電波法による制限がなく、広域通信が可能である。
【０００３】
また、照明用として注目を浴びている半導体発光素子であるＬＥＤ光源を用いた信号伝達、つまりＬＥＤ光源の高速点滅によるデータ伝達が可能になりつつある（例えば非特許文献１）。
【０００４】
上記（非特許文献１）にも記載されているように、このような可視光を用いた通信では、これまで、発信側では主にＬＥＤなどの可視光光源が用いられ、また受信側では、フォトダイオードやＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサーなどが用いられている。
【０００５】
また、例えば、（非特許文献２）に記載されているように、光電変換部に有機光電変換材料を用いることによる光電変換デバイスのコスト削減が試みられている。このように、有機光電変換材料を用いた光電変換デバイスは、蒸着法や塗布法など非常に簡便な方法で形成できるにも拘わらず、従来の無機のフォトダイオード、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの光電変換デバイスと同様の機能を発現できる。
【０００６】
ところで、有機光電変換材料を用いた光電変換デバイスの出力電流は、光電変換領域の面積に比例するため、光電変換領域の面積を広くすることで、出力電流を大きくすることができる。しかし、光電変換デバイスの構造が並行平板コンデンサとほぼ同じである。そのため、光電変換領域の面積を広くするほど静電容量が増大してしまい、時定数が大きくなることで、高周波での出力特性が悪化する。
【０００７】
この問題に対し、例えば、（特許文献１）では、発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の高周波特性を向上させるために、発光領域の面積を小さくし静電容量を低減すること、及び素子を直列接続することが提案されている。また、例えば、（特許文献２）では、発光素子の直列接続を有機ＥＬ素子の安定発光に適用することが提案されている。
【特許文献１】特許第２７８０８８０号公報
【特許文献２】特開２００４−２３４８６８号公報
【非特許文献１】可視光通信の世界  ＬＥＤで拓く「あかりコミュニケーション」中川正雄監修  可視光通信コンソーシアム編  工業調査会  ＩＳＢＭ４−７６９３−１２５１−２
【非特許文献２】Ｇ．Ｙｕ、Ｙ．Ｃａｏ、Ｊ．Ｗａｎｇ、Ｊ．ＭｃＥｌｖａｉｎ  ａｎｄ  Ａ．Ｊ．Ｈｅｅｇｅｒ、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．１０２、９０４（１９９９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、有機光電変換材料を用いた光電変換デバイスでは、光電変換層を２つの電極で挟んだ領域が光電変換素子として動作するので、１つの光電変換層に複数の光電変換素子を形成し、それらを直列接続して高周波特性を向上させることが考えられる。この場合、通常、発生した正孔と電子の取り出し効率を上げるために、光電変換層を挟む２つの電極は異なる材料で形成される。そのため、隣接する光電変換素子の正孔側の電極と電子側の電極との接続方法として様々な構造が考えられる。しかし、上記（特許文献１）では、有機ＥＬ素子を直列接続したデバイスの構造に関する具体例は記載されておらず、デバイスでの接続方法が不明である。
【０００９】
また、有機光電変換材料を用いた光電変換デバイスでは、大面積の光電変換層を容易に一括形成できる。しかし、上記（特許文献２）に記載の有機ＥＬ素子では、有機ＥＬ発光層が有機ＥＬ素子毎に分離されている。そのため、有機光電変換材料を用いた光電変換デバイスに上記（特許文献２）に記載の方法を適用するとすれば、塗布法などを用いて製造する場合は、光電変換層の形成時に、有機光電変換材料を複数回に分けた塗布もしくはレーザなどを用いて、１つの光電変換層に形成する複数の光電変換素子を素子毎に分離する工程が必要となる。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、有機光電変換材料で構成される光電変換層に形成した複数の光電変換素子の直列接続構造を製造容易な形で実現できる光電変換デバイス及び光電変換デバイスの製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した目的を達成するために、本発明に係る光電変換デバイス及び光電変換デバイスの製造方法は、光過性基板上に、光透過性のｎ個（但しｎは２以上の整数）の第１電極と、空隙を有せずに一括形成された有機光電変換材料からなる１つの光電変換層と、前記第１電極とは異なる材料を用いたｎ個の第２電極とがこの順に積層され、ｋ番目（但し１≦ｋ≦ｎ−１）の前記第１電極及び前記第２電極に挟まれた前記光電変換層にｋ個目の光電変換素子が形成される場合に、ｋ番目の前記第２電極と（ｋ＋１）番目の前記第１電極とは、前記光電変換層が存在しない領域にて接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、有機光電変換材料を複数回に分けた塗布もしくはレーザなどを用いて素子毎に分離する工程を必要としないため、複数の光電変換素子を直列接続した光電変換デバイスをより簡便な方法で作製できる。したがって、複数の光電変換素子を直列接続することで静電容量を低減し高周波特性を改善した光電変換デバイスをより簡便な製造方法で提供できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
第１の発明は、光過性基板上に、光透過性のｎ個（但しｎは２以上の整数）の第１電極と、空隙を有せずに一括形成された有機光電変換材料からなる１つの光電変換層と、前記第１電極とは異なる材料を用いたｎ個の第２電極とがこの順に積層され、ｋ番目（但し１≦ｋ≦ｎ−１）の前記第１電極及び前記第２電極に挟まれた前記光電変換層にｋ個目の光電変換素子が形成される場合に、ｋ番目の前記第２電極と（ｋ＋１）番目の前記第１電極とは、前記光電変換層が存在しない領域にて接続されていることを特徴とする光電変換デバイスである。
【００１４】
この構成によれば、有機光電変換材料を複数回に分けた塗布もしくはレーザなどを用いて素子毎に分離する工程を必要としないため、複数の光電変換素子を直列接続した光電変換デバイスをより簡便な方法で作製できる。したがって、複数の光電変換素子を直列接続することで静電容量を低減し高周波特性を改善した光電変換デバイスをより簡便な製造方法で提供できるという効果を奏する。
【００１５】
第２の発明は、基板上に、ｎ個（但しｎは２以上の整数）の第１電極と、空隙を有せずに一括形成された有機光電変換材料からなる１つの光電変換層と、前記第１電極とは異なる材料を用いた光透過性のｎ個の第２電極とがこの順に積層され、ｋ番目（但し１≦ｋ≦ｎ−１）の前記第１電極及び前記第２電極に挟まれた前記光電変換層にｋ個目の光電変換素子が形成される場合に、ｋ番目の前記第２電極と（ｋ＋１）番目の前記第１電極とは、前記光電変換層が存在しない領域にて接続されていることを特徴とする光電変換デバイスである。
【００１６】
この構成によれば、有機光電変換材料を複数回に分けた塗布もしくはレーザなどを用いて素子毎に分離する工程を必要としないため、複数の光電変換素子を直列接続した光電変換デバイスをより簡便な方法で作製できる。したがって、複数の光電変換素子を直列接続することで静電容量を低減し高周波特性を改善した光電変換デバイスをより簡便な製造方法で提供できるという効果を奏する。
【００１７】
第３の発明は、前記第１電極と前記第２電極との前記接続箇所は、前記第１電極と前記光電変換層と前記第２電極の全体を密閉保護する保護層で覆われていることを特徴とする光電変換デバイスである。
【００１８】
この構成によれば、第１電極と第２電極の接続箇所を保護することが可能になるので、光電変換デバイスの耐環境性を向上させることができるという効果を奏する。具体的には、接続箇所に水分が侵入することを防止することができる。
【００１９】
第４の発明は、光透過性基板上に、光透過性のｎ個（但しｎは２以上の整数）の第１電極と、空隙を有せずに一括形成された有機光電変換材料からなる１つの光電変換層と、前記第１電極とは異なる材料を用いたｎ個の第２電極とがこの順に積層され、ｋ番目（但し１≦ｋ≦ｎ−１）の前記第１電極及び前記第２電極に挟まれた前記光電変換層にｋ個目の光電変換素子が形成される場合に、ｋ番目の前記第２電極と（ｋ＋１）番目の前記第１電極とは、熱で変質した前記光電変換層を狭持して接続されていることを特徴とする光電変換デバイスである。
【００２０】
この構成によれば、第１電極と第２電極間に光電変換層を狭持した状態であっても、熱処理を行うことなく第１電極と第２電極の接続を行うことができるという効果を奏する。
【００２１】
第５の発明は、基板上に、ｎ個（但しｎは２以上の整数）の第１電極と、空隙を有せずに一括形成された有機光電変換材料からなる１つの光電変換層と、前記第１電極とは異なる材料を用いた光透過性のｎ個の第２電極とがこの順に積層され、ｋ番目（但し１≦ｋ≦ｎ−１）の前記第１電極及び前記第２電極に挟まれた前記光電変換層にｋ個目の光電変換素子が形成される場合に、ｋ番目の前記第２電極と（ｋ＋１）番目の前記第１電極とは、熱で変質した前記光電変換層を狭持して接続されていることを特徴とする光電変換デバイス。
【００２２】
この構成によれば、第１電極と第２電極間に光電変換層を狭持した状態であっても、熱処理を行うことなく第１電極と第２電極の接続を行うことができるという効果を奏する。
【００２３】
第６の発明は、基板と、前記基板に積層される第１電極層、前記第１電極層に積層される光電変換層、及び前記光電変換層に積層される第２電極層から構成される第１の光電変換素子、及び第２の光電変換素子と、前記第１の光電変換素子が有する第１電極層と、前記第２の光電変換素子が有する第２電極層を接続する接続部と、を備え、前記光電変換層は、前記第１の光電変換素子と前記第２の光電変換素子で共有され、前記第１の光電変換素子が有する第１電極層は、前記光電変換層と非接触な第１の部分を有し、前記第２の光電変換素子が有する第２電極層は、前記光電変換層と非接触な第２の部分を有し、前記接続部は、前記第１の部分と前記第２の部分を接続することを特徴とする光電変換デバイスである。
【００２４】
この構成によれば、光電変換層を光電変換素子毎に複数回に分けて塗布したり、光電変換層を光電変換素子毎に分離する必要がないので、複数の光電変換素子を直列に接続した光電変換デバイスの製造が簡便になる。
【００２５】
第７の発明は、基板に第１電極層を積層し、前記第１電極層に光電変換層を積層し、及び前記光電変換層に第２電極層を積層して第１の光電変換素子、及び第２の光電変換素子を形成し、前記光電変換層を、前記第１の光電変換素子と前記第２の光電変換素子に共有させて設け、前記第１の光電変換素子が有する第１電極層の前記光電変換層と非接触な第１の部分と前記第２の光電変換素子が有する第２電極層の前記光電変換層と非接触な第２の部分を接続する光電変換デバイスの製造方法である。
【００２６】
この構成によれば、光電変換層を光電変換層毎に複数回に分けて塗布したり、光電変換層を光電変換素子毎に分離する必要がないので、複数の光電変換素子を直列に接続した光電変換デバイスを簡便に提供できる。
【００２７】
まず、図１〜図３を参照して、利用分野の一例として光通信における可視光の光信号の受信装置の構成例等を説明する。なお、図１は、本発明に係る光電変換デバイスの利用分野の一例（可視光通信）を示す図である。図２は、本発明に係る光電変換デバイスの利用装置の一例を示す図である。図３は、図２に示す利用装置の構成例を示すブロック図である。
【００２８】
図１において、光源（例えば室内の蛍光灯やＬＥＤなど照明）１から射出される可視光２は、制御装置３により変調されている。この変調された可視光２が室内にある携帯型の端末装置４に照射される。
【００２９】
端末装置４は、図２に示すように、外観構成として、可視光２を受光する受光部５と、音声を出力する出力装置（スピーカー）５とを備えている。この端末装置４では、図３に示すように、受光部５が到達した可視光２に含まれる信号を受信し、Ｉ−Ｖ変換部７、バンドパスフィルタ８、増幅器９、復調回路１０を通じて出力装置６へと送られ、音声信号１１が出力される。
【００３０】
受光部５に、本発明に係る光電変換デバイスが適用される。本発明に係る光電変換デバイスは光電変換部に有機光電変換材料を用いたものであって、以下に実施の形態として説明するように、複数の光電変換素子の直列接続によって、光通信における可視光を含む光信号の受信装置に用いるのに適した高周波特性を実現したものである。以下に図面を参照して、本発明に係る光電変換デバイスの好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。
【００３１】
（実施の形態）
図４は、本発明の一実施の形態による光電変換デバイスの構成を示す斜視図である。図５は、本発明の他の実施の形態による光電変換デバイスの構成を示す平面概略図及び断面概略図、図６は図５に断面概略図の拡大図である。また、図７は、本発明の他の実施の形態による光電変換デバイスの構成を示す平面概略図である。
【００３２】
図４において、透明基板１５上に、４つの第１電極（透明電極）１６ａ〜１６ｄと、１つの光電変換層１７と、４つの第２電極１８ａ〜１８ｄと、保護ガラス１９とがこの順に積層されている。
【００３３】
４つの第１電極１６ａ〜１６ｄと、４つの第２電極１８ａ〜１８ｄとの間では、第１電極１６ａと第２電極１８ａとは重ならず横方向にずれて並置され、第１電極１６ｂと第２電極１８ｃとは重ならず横方向にずれて並置され、第１電極１６ｂと第２電極１８ｃとは重ならず横方向にずれて並置され、第１電極１６ｄと第２電極１８ｄとは重ならず横方向にずれて並置されている。
【００３４】
そして、第１電極１６ａと第２電極１８ｂとは基端部が重なって交差し、第１電極１６ｂと第２電極１８ｃとは基端部が重なって交差し、第１電極１６ｃと第２電極１８ｄとは基端部が重なって交差し、第１電極１６ｄと第２電極１８ａとは基端部が重なって交差している。
【００３５】
４つの第１電極１６ａ〜１６ｄと、４つの第２電極１８ａ〜１８ｄとの間に介在する光電変換層１７は、第１電極１６ａ〜１６ｄと第２電極１８ａ〜１８ｄとの基端部側を含み先端部側に至るほぼ全配置領域に渡って空隙無く一括形成されている。
【００３６】
それ故、光電変換層１７において、１番目の第１電極１６ａと１番目の第２電極１８ｄとが重なる領域、２番目の第１電極１６ｂと２番目の第２電極１８ｃとが重なる領域、３番目の第１電極１６ｃと３番目の第２電極１８ｄとが重なる領域、４番目の第１電極１６ｄと４番目の第２電極１８ａとが重なる領域が、それぞれ光電変換素子２０として動作する。
【００３７】
そして、４つの第１電極１６ａ〜１６ｄ及び４つの第２電極１８ａ〜１８ｄの各先端部側は光電変換層１７を除外して直接的に接続可能にしてある。すなわち、１番目の第１電極１６ａの先端部と４番目の第２電極１８ａの先端部とを電極接続部２１ａによって接続し、２番目の第１電極１６ｂの先端部と１番目の第２電極１８ｂの先端部とを電極接続部２１ｂによって接続し、３番目の第１電極１６ｃの先端部と２番目の第２電極１８ｃの先端部とを電極接続部２１ｃによって接続することで、４つの光電変換素子２０は直列に接続される形となる。
【００３８】
このように直列に接続される４つの光電変換素子２０の一端側である４番目の第１電極１６ｄの先端部側に外部接続部２２ａが設けられ、他端側である３番目の第２電極１８ｄの先端部側に外部接続部２２ｂが設けられ、それぞれ、図３に示したＩ−Ｖ変換部７に接続されることとなる。
【００３９】
なお、保護ガラス１９は、４つの光電変換素子２０を保護するために、４つの第１電極１６ａ〜１６ｄと、光電変換層１７と、４つの第２電極１８ａ〜１８ｄとの全体を覆うように設けてある。
【００４０】
また、図５、図６において、透明基板１５上に、４つの第１電極（透明電極）１６が設けられ、空隙の無い１つの光電変換層１７が透明基板１５上と全ての第１電極１６上に一括形成されている。そして、第１電極１６と第２電極１８の各先端部側が直接接触して、両電極間が接続されている。なお、図５、図６では、光電変化素子が４つ存在する場合を示したが、例えば、図７に示すように、光電変化素子の数は直列接続が可能な限り幾つでもよい。
【００４１】
隣接する光電変換素子間にも光電変換層が存在するため、隣接する光電変換素子間に静電容量が発生する。しかし、発生する静電容量は光電変換素子に並列に接続されるため、隣接光電変換素子間に発生する容量値は非常に小さくなり無視できる。例えば、１ｍｍ角の光電変換素子が１ｕｍの隙間を空けて存在し、電極と光電変換層の厚みをそれぞれ１００ｎｍとした場合、光電変換素子間の静電容量は光電変換素子の静電容量の０．０００００１％という値となる。このように、断面積や電極間距離に差があるため、光電変換素子間の静電容量は無視できる。
【００４２】
次に、図８は、本発明に係る光電変換デバイスでの周波数特性の改善効果を説明する特性図である。図８において、縦軸は、１ｋＨｚの光信号応答電圧を基準とした利得（ｄＢ）表示にしている。図８では、有機受光素子（有機光電変換材料を用いた光電変換素子）が１個である場合と、２個を直列接続した場合と、３個を直列接続した場合とにおける利得と周波数特性の関係特性が示されている。
【００４３】
図８に示すように、有機受光素子１つの場合と比較して、同じ面積の有機受光素子を３つ直列接続した場合には、−３ｄＢとなる遮断周波数が約２倍に増加している。このように、有機受光素子を直列接続することによって光電変換デバイスの高周波特性を向上させることが可能であることが分かる。
【００４４】
（従来例）
図２１は、従来の有機ＥＬを用いた光電変換デバイスの一例を示す平面概略図及び断面概略図である。図２２は、図２１に示す断面概略図の拡大図である。図２１、図２２において、透明基板１００上に、４つの第１電極（透明電極）１０１が設けられ、有機ＥＬ層１０２はそれぞれの第１電極１０１上に分離して設けられ、それぞれの有機ＥＬ層１０２上に第２電極１０３が設けられている。そして、第１電極１０１と第２電極１０３の各先端部側が直接接触して、両電極間が接続されている。
【００４５】
このように、  有機ＥＬ層１０２が分離して複数個所に存在しているため、塗布法などを用いて有機ＥＬ層１０２を製造する場合は、有機材料を複数回に分けた塗布もしくはレーザなどを用いて素子毎に分離する工程が必要となる。
【００４６】
また、図２３は、従来の有機ＥＬを用いた光電変換デバイスの他の一例を示す平面概略図及び断面概略図である。図２１と同様に、透明基板１１０上に、４つの第１電極（透明電極）１１１が設けられ、有機ＥＬ層１１２はそれぞれの第１電極１１１上に分離して設けられ、それぞれの有機ＥＬ層１１２上に第２電極１１３が設けられている。そして、第１電極１１１と第２電極１１３の各先端部側の間を両電極とは異なる導電材料で挟み、電極接続部１１４を形成している。
【００４７】
例えば、アルミニウム（Ａｌ）と酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜とを直接接触し、その部分にアルカリ溶液が浸漬すると、ＡｌとＩＴＯとの酸化還元反応により、コンタクト不良が生じることが知られている。このようなコンタクト不良を防止するには、第１電極と第２電極とを直接接触させなければよい。そのため、第１電極１１１と第２電極１１３との間に、両電極とは異なる導電材料（酸化還元反応を抑制する導電材料（主に金属化合物））を介在させ、両電極を接続することが用いられる。しかし、この場合は導電材料による接続部を形成、パターニングする工程が別に必要となる。
【００４８】
次に、本発明に係る光電変換デバイスにおける各構成について材料を含め詳しく説明する。
【００４９】
透明基板１５は、機械的、熱的強度を有し、光の入射面として用いるために、透明または半透明など光を有効に透過するもので、光電変換素子を保持できる強度を有する基板であればよい。透明基板１５は、絶縁性であることが好ましいが、特に限定されるものではなく、光電変換素子の動作を妨げない範囲で、あるいは用途によって、導電性を有していても良い。
【００５０】
透明基板１５の材料としては、透明または半透明のソーダ石英ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英ガラス等の、無機酸化ガラス、無機フッ化物ガラス等の無機ガラス、あるいは透明または半透明のポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリフッ化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリレート、非晶質ポリオレフィン、フッ素系樹脂などの高分子材料等、あるいは透明または半透明のＡｓ2Ｓ3、Ａｓ40Ｓ10、Ｓ40Ｇｅ10などのカルコゲノイドガラス、ＺｎＯ、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ、Ｓｉ3Ｎ4、ＨｆＯ2、ＴｉＯ2などの金属酸化物及び窒化物などの材料、あるいは顔料等を含んだ透明基板材料、表面に絶縁処理を施した金属材料から適宜選択して用いることができ、複数の基板材料を積層した積層基板を用いることもできる。さらに、用途によっては特定波長のみを透過する材料、光−光変換機能をもった特定の波長の光へ変換する材料などであってもよい。
【００５１】
第１電極（透明電極）１６（ａ〜ｄ）及び第２電極１８（ａ〜ｄ）は、発生した電荷を外部に効率良く取り出すものである。第１電極（透明電極）１６及び第２電極１８の材料としては、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の金属酸化物、あるいは、ＳｎＯ：Ｓｂ（アンチモン）、ＺｎＯ：Ａｌ（アルミニウム）、ＩＺＯ（Ｉｎ2Ｏ3：ＺｎＯ）といった混合物からなる透明導電膜や、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｕ（銅）、Ｔｉ（チタン）、Ａｇ（銀）といった金属薄膜や、これらの金属の混合薄膜、積層薄膜といった金属薄膜や、あるいはポリピロール等の導電性高分子等を用いることができる。
【００５２】
また、第１電極（透明電極）１６及び第２電極１８の材料としては、比較的高抵抗の塗布型ＩＴＯ、さらにはポリチオフェン（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙ）ｔｉｏｐｈｅｎｅ、以下、ＰＥＤＯＴと略す）、ポリフェニレンビニレン（以下、ＰＰＶと略す）、ポリフルオレン等の導電性高分子化合物等、を用いることもできる。また、複数の前述透明電極材料を積層することで電極とすることもできる。
【００５３】
第１電極（透明電極）１６及び第２電極１８の作製方法としては、真空蒸着法、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタ法または電界重合法等の各種の重合法等により形成する。また、第１電極は、十分な導電性を持たせるため、または基板表面の凹凸による不均一な受光を防ぐために、１ｎｍ以上の厚さにすることが望ましい。また、十分な透明性を持たせるために５００ｎｍ以下の厚さにすることが望ましい。
【００５４】
光電変換層１７は、電子供与性有機材料及び電子受容性有機材料の混合物で構成されている。
【００５５】
光電変換層１７の構成材料である電子供与性有機材料としては、フェニレンビニレン及びその誘導体、フルオレン及びその誘導体、特に骨格にキノリン基またはピリジン基を有するフルオレン系コポリマー（Ｐ０Ｆ６６、Ｐ１Ｆ６６、ＰＦＰＶ）、フルオレン含有アリールアミンポリマーカルバゾール及びその誘導体、インドール及びその誘導体、ピレン及びその誘導体、ピロール及びその誘導体、ピコリン及びその誘導体、チオフェン及びその誘導体、アセチレン及びその誘導体、ジアセチレン及びその誘導体等の重合体やその誘導体が用いられる。またデンドリマーとして総称される一群の高分子材料が用いられる。また、高分子に限定されるものではなく、例えばポルフィン、テトラフェニルポルフィン銅、フタロシアニン、銅フタロシアニン、チタニウムフタロシアニンオキサイド等のポリフィリン化合物や、１，１−ビス｛４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）フェニル｝シクロヘキサン、４，４’，４’’−トリメチルトリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（Ｐ−トリル）−Ｐ−フェニレンジアミン、１−（Ｎ，Ｎ−ジ−Ｐ−トリルアミノ）ナフタレン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）−２−２’−ジメチルトリフェニルメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−Ｎ、Ｎ’−ジ−ｍ−トリル−４、４’−ジアミノビフェニル、Ｎ−フェニルカルバゾ−ル等の芳香族第三級アミンや、４−ジ−Ｐ−トリルアミノスチルベン、４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）−４’−〔４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン等のスチルベン化合物や、トリアゾール及びその誘導体、オキサジザゾール及びその誘導体、イミダゾール及びその誘導体、ポリアリールアルカン及びその誘導体、ピラゾリン及びその誘導体、ピラゾロン及びその誘導体、フェニレンジアミン及びその誘導体、アニールアミン及びその誘導体、アミノ置換カルコン及びその誘導体、オキサゾール及びその誘導体、スチリルアントラセン及びその誘導体、フルオレノン及びその誘導体、ヒドラゾン及びその誘導体体、シラザン及びその誘導体、ポリシラン系アニリン系共重合体、高分子オリゴマー、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポリ３−メチルチオフェンなども用いることができる。なお、有機材料であれば、化学的に修飾して有機材料への光の吸収波長特性を調整することも可能である。
【００５６】
また、光電変換層１７の構成材料である電子受容性有機材料としては、前述した電子供与性有機材料と同様の低分子及び高分子材料の他、１，３−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジアゾリル）フェニレン（ＯＸＤ−７）等のオキサジアゾール及びその誘導体、フルオレン及びその誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ジフェニルキノン及びその誘導体、フラーレン及びその誘導体、特にＰＣＢＭ（［６，６］−ｐｈｅｎｙｌ  Ｃ６１  ｂｕｔｙｒｉｃ  ａｃｉｄ  ｍｅｔｈｙｌ  ｅｓｔｅｒ）、カーボンナノチューブ及びその誘導体、等を繰り返し単位として有する重合体及び他のモノマーとの共重合体、またデンドリマーとして総称される一群の高分子材料が用いられる。なお、有機材料であれば、化学的に修飾して有機材料への光の吸収波長特性を調整することも可能である。
【００５７】
光電変換層１７の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法等の各種真空プロセスや、スピンコート法、ディッピング法等のウェットプロセスなど、どのようなものであってもよく、使用する材料、構成等に合ったものを任意に選択することが可能である。また、必要に応じて光電変換層１７と、その上層に形成される第２電極１８との間にＬｉＦをはじめとするアルカリ金属フッ化物層や金属酸化物等層を導入する素子構成も好適に用いられる。
【００５８】
電極接続部２１（ａ〜ｃ）の構成は、電極同士の直接接続、銀ペーストなどの導電性材料の塗布、金属配線の半田付け等、電極間を導通させる構成であればどのようなものでも良い。
【００５９】
次に、実施例として、図５に示した光電変換デバイスを各種の構成態様で製造する例を示す。
【００６０】
（実施例１）
図９は、実施例１による光電変換デバイスの各製造過程を説明する平面概略図及び断面概略図である。図１０は、図９に示す光電変換デバイスの各製造過程での処理手順を説明するフローチャートである。
【００６１】
図９（ａ）、図１０（１）：透明基板（無アルカリガラス基板）１５上に、スパッタリング法により、膜厚１６０ｎｍのＩＴＯ膜を形成した後、ＩＴＯ膜上にレジスト材（東京応化社製、ＯＦＰＲ−８００）をスピンコート法により塗布して厚さ１０μｍのレジスト膜を形成し、マスク、露光、現像してレジスト膜を所定の形状にパターニングをした。次に、このガラス基板を６０℃で５０％の塩酸中に浸漬して、レジスト膜が形成されていない部分のＩＴＯ膜をエッチングした後、レジスト膜も除去し、４つの第１電極１６と接続端子を形成した。
【００６２】
次に、この透明基板（無アルカリガラス基板）１５を、純水による１０分間の超音波洗浄、アルカリ洗剤（ＰＤ−６、米オーカイト社）による５分間の超音波洗浄、純水による１０分間の超音波洗浄、窒素ブロアーで透明基板（無アルカリガラス基板）１５に付着した水分を除去した。
【００６３】
次に、この透明基板（無アルカリガラス基板）１５面にポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォネート（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ）を０．４５μｍのフィルターを通して滴下し、スピンコート法によって均一に塗布した。これを２００℃のクリーンオーブン中で３０分間加熱することでバッファ層を形成した。
【００６４】
次に、図９（ｂ）、図１０（２）：ポリ（２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン）（ＭＥＨ−ＰＰＶ）と［５，６］−フェニル  Ｃ６１  ブチリックアシッドメチルエステル（［５，６］−ＰＣＢＭ）との重量比１：４のクロロベンゼン溶液をスピンコートにて塗布した。次に、１００℃のクリーンオーブン中で３０分間加熱処理し、約１００ｎｍの有機光電変換層１７を形成した。
【００６５】
次に、図９（ｃ）、図１０（３）：０．２７ｍＰａ（＝２×１０-6Ｔｏｒｒ）以下の真空度まで減圧した抵抗加熱蒸着装置内にて、ＬｉＦを２ｎｍ及びＡｌを約１００ｎｍの膜厚で成膜し、第２電極１８及び接続端子を形成した。
【００６６】
次に、図９（ｄ）、図１０（４）：複数の光電変換素子を保護するために、光硬化性エポキシ樹脂（封止材料２５）をガラス板（保護ガラス１９）の端部に塗り、透明基板１５と接着することで水分の進入を抑えた。
【００６７】
最後に、ガラス板（保護ガラス１９）に覆われていない領域の有機光電変換層を除去して第１電極１６を露出させ（図９（ｅ）、図１０（５））、第１電極１６と第２電極１８とを銀ペースト（電極接続部２１）を用いて接続した（図９（ｆ）、図１０（６））。
【００６８】
以上のように本実施例１によれば、複数の光電変換素子を直列接続した光電変換デバイスを、より簡便な製造方法で提供できる。
【００６９】
（実施例２）
図１１は、実施例２による光電変換デバイスの各製造過程を説明する平面概略図及び断面概略図である。図１２は、図１１に示す光電変換デバイスの各製造過程での処理手順を説明するフローチャートである。
【００７０】
図１１（ａ）、図１２（１）：透明基板（Ｓｉ基板）２４上に、０．２７ｍＰａ（＝２×１０-6Ｔｏｒｒ）以下の真空度まで減圧した抵抗加熱蒸着装置内にて、Ａｌを約１００ｎｍの膜厚で成膜した後、Ａｌ膜上にレジスト材（東京応化社製、ＯＦＰＲ−８００）をスピンコート法により塗布して厚さ１０μｍのレジスト膜を形成し、マスク、露光、現像してレジスト膜を所定の形状にパターニングをした。次に、このＳｉ基板１５を燐酸と硝酸の混合液に浸漬して、レジスト膜が形成されていない部分のＡｌ膜をエッチングした後、レジスト膜も除去し、４つの第１電極１６と接続端子を形成した。
【００７１】
次に、この透明基板（Ｓｉ基板）２４を、純水による１０分間の超音波洗浄、アルカリ洗剤（ＰＤ−６、米オーカイト社）による５分間の超音波洗浄、純水による１０分間の超音波洗浄、窒素ブロアーでガラス基板に付着した水分を除去した。
【００７２】
次に、図１１（ｂ）、図１２（２）：ポリ（２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン）（ＭＥＨ−ＰＰＶ）と［５，６］−フェニル  Ｃ６１  ブチリックアシッドメチルエステル（［５，６］−ＰＣＢＭ）との重量比１：４のクロロベンゼン溶液をスピンコートにて塗布した。次に、１００℃のクリーンオーブン中で３０分間加熱処理し、約１００ｎｍの有機光電変換層を形成した。
【００７３】
次に、図１１（ｃ）、図１２（３）：スパッタリング法により、膜厚１６０ｎｍのＩＴＯ膜を形成した後、第２電極（透明電極）１８及び接続端子を形成した。
【００７４】
次に、図１１（ｄ）、図１２（４）：複数の光電変換素子を保護するために、光硬化性エポキシ樹脂（封止材料２５）をガラス板（保護ガラス１９）の端部に塗り、Ｓｉ基板と接着することで水分の進入を抑えた。
【００７５】
最後に、ガラス板（保護ガラス１９）に覆われていない領域の有機光電変換層を除去して第１電極を露出させ（図１１（ｅ）、図１２（５））、第１電極１６と第２電極１８とを銀ペースト（電極接続部２１）を用いて接続した（図１１（ｆ）、図１２（６））。
【００７６】
以上のように本実施例２によれば、複数の光電変換素子を直列接続した光電変換デバイスにおいて、光信号を第２電極側から取り込むようにして、Ｓｉ基板によるＴＦＴ基板を用いることが可能となり、周辺回路の形成が容易となる。
【００７７】
（実施例３）
図１３は、実施例３による光電変換デバイスの各製造過程を説明する平面概略図及び断面概略図である。図１４は、図１３に示す光電変換デバイスの各製造過程での処理手順を説明するフローチャートである。
【００７８】
図１３（ａ）、図１４（１）：透明基板（無アルカリガラス基板）１５上に、スパッタリング法により、膜厚１６０ｎｍのＩＴＯ膜を形成した後、ＩＴＯ膜上にレジスト材（東京応化社製、ＯＦＰＲ−８００）をスピンコート法にて塗布して厚さ１０μｍのレジスト膜を形成し、マスク、露光、現像してレジスト膜を所定の形状にパターニングをした。次に、この透明基板（無アルカリガラス基板）１５を６０℃で５０％の塩酸中に浸漬して、レジスト膜が形成されていない部分のＩＴＯ膜をエッチングした後、レジスト膜も除去し、４つの第１電極（透明電極）１６を形成した。
【００７９】
次に、このガラス基板１５を、純水による１０分間の超音波洗浄、界面活性剤（ＰＤ−６、米オーカイト社）による５分間の超音波洗浄、純水による１０分間の超音波洗浄、窒素ブロアーでガラス基板に付着した水分を除去した。
【００８０】
次に、基板面にポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォネート（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ）を０．４５μｍのフィルターを通して滴下し、スピンコート法によって均一に塗布した。これを２００℃のクリーンオーブン中で３０分間加熱することでバッファ層を形成した。
【００８１】
次に、図１３（ｂ）、図１４（２）：ポリ（２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン）（ＭＥＨ−ＰＰＶ）と［５，６］−フェニル  Ｃ６１  ブチリックアシッドメチルエステル（［５，６］−ＰＣＢＭ）との重量比１：４のクロロベンゼン溶液をノズルコート法にて所定の領域に塗布し、１００℃のクリーンオーブン中で３０分間加熱処理し、約１００ｎｍの有機光電変換層１７を形成した。
【００８２】
次に、図１３（ｃ）、図１４（３）：０．２７ｍＰａ（＝２×１０-6Ｔｏｒｒ）以下の真空度まで減圧した抵抗加熱蒸着装置内にて、Ａｌを約１００ｎｍの膜厚で成膜し、第２電極１８及び第１電極１６との接続を電極接続部２１によって行った。
【００８３】
最後に、図１３（ｄ）、図１４（４）：光硬化性エポキシ樹脂（封止材料２５）をガラス板（保護ガラス１９）の端部に塗って透明基板１５と接着し、複数の光電変換素子及び電極の接続箇所を封止し、水分や酸素の進入から保護した。
【００８４】
以上のように本実施例３によれば、第１電極であるＩＴＯ膜と第２電極であるＡｌが直接接触して接続される場合でも、接続部がアルカリ溶液に触れることが無く、酸化還元反応によるコンタクト不良を抑制できるため、複数の光電変換素子を直列接続した光電変換デバイスを信頼性高く提供できる。
【００８５】
（実施例４）
図１５は、実施例４による光電変換デバイスの各製造過程を説明する平面概略図及び断面概略図である。図１６は、図１５に示す光電変換デバイスの各製造過程での処理手順を説明するフローチャートである。
【００８６】
図１５（ａ）、図１６（１）：透明基板（無アルカリガラス基板）１５上に、スパッタリング法により、膜厚１６０ｎｍのＩＴＯ膜を形成した後、ＩＴＯ膜上にレジスト材（東京応化社製、ＯＦＰＲ−８００）をスピンコート法にて塗布し、厚さ１０μｍのレジスト膜を形成し、マスク、露光、現像してレジスト膜を所定の形状にパターニングをした。次に、この透明基板（無アルカリガラス基板）１５を６０℃で５０％の塩酸中に浸漬し、レジスト膜が形成されていない部分のＩＴＯ膜をエッチングした後、レジスト膜も除去し、４つの第１電極（透明電極）１６と接続端子とを形成した。
【００８７】
次に、この透明基板（無アルカリガラス基板）１５を、純水による１０分間の超音波洗浄、界面活性剤（ＰＤ−６、米オーカイト社）による５分間の超音波洗浄、純水による１０分間の超音波洗浄、窒素ブロアーでガラス基板に付着した水分を除去した。
【００８８】
次に、このガラス基板面にポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォネート（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ）を０．４５μｍのフィルターを通して滴下し、スピンコート法によって均一に塗布した。これを２００℃のクリーンオーブン中で３０分間加熱することでバッファ層を形成した。
【００８９】
次に、図１５（ｂ）、図１６（２）：ポリ（２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン）（ＭＥＨ−ＰＰＶ）と［５，６］−フェニル  Ｃ６１  ブチリックアシッドメチルエステル（［５，６］−ＰＣＢＭ）との重量比１：４のクロロベンゼン溶液をスピンコートにて塗布した。次に、１００℃のクリーンオーブン中で３０分間加熱処理し、約１００ｎｍの有機光電変換層１７を透明基板１５全体に形成した。
【００９０】
次に、図１５（ｃ）、図１６（３）：０．２７ｍＰａ（＝２×１０-6Ｔｏｒｒ）以下の真空度まで減圧した抵抗加熱蒸着装置内にて、ＬｉＦを２ｎｍ及びＡｌを約１００ｎｍの膜厚で成膜して第２電極及び電極接続部２１を形成した。このとき、電極接続部２１では２つの電極が光電変換層１７を挟んでいる。
【００９１】
次に、図１５（ｄ）、図１６（４）：複数の光電変換素子を保護するために、光硬化性エポキシ樹脂をガラス板の端部に塗り、透明基板と接着することで水分の進入を抑えた。
【００９２】
最後に、図１５（ｅ）、図１６（５）：熱処理部分２６を電極接続部のみを半田ごてを用いて約２００℃まで加熱して光電変換層１７をフォトダイオード特性を失うように変質させた光電変換層２７とし、第１電極と第２電極とを接続した。
【００９３】
なお、（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォネート（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ）のみを基板全体に形成し、ポリ（２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン）（ＭＥＨ−ＰＰＶ）と［５，６］−フェニル  Ｃ６１  ブチリックアシッドメチルエステル（［５，６］−ＰＣＢＭ）から構成される光電変換層を電極接続部以外の領域に形成しても良い。この場合、（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォネート（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ）は帯電防止などのバッファ層に用いられる導電材料であるため、電極間にこのバッファ層を挟んだ状態であっても、熱処理無しの電極間の接続が可能となる。
【００９４】
図１７は、図１５に示す光電変換デバイスで用いる有機光電変換材料の熱処理前の電流・電圧特性図である。図１８は、図１５に示す光電変換デバイスで用いる有機光電変換材料の熱処理後の電流・電圧特性図である。図１７と図１８との比較から、光の有無に関係なく暗電流は０Ｖにて重なっており、熱処理後はフォトダイオード特性が消滅し、単なる抵抗体に変質したことが分かる。
【００９５】
以上のように本実施例４によれば、第１電極であるＩＴＯ膜と第２電極であるＡｌとの間に有機導電材料が挟まれることで、ＩＴＯ膜とＡｌとによる酸化還元反応によるコンタクト不良を抑制できるため、複数の光電変換素子を直列接続した光電変換デバイスを信頼性高く提供できる。また、電極間に挟む導電材料は光電変換層と同じ材料のため、金属化合物などを用いる場合よりも簡便な製造方法で、複数の光電変換素子を直列接続した光電変換デバイスを提供できる。
【００９６】
（実施例５）
図１９は、実施例５による光電変換デバイスの各製造過程を説明する平面概略図及び断面概略図である。図２０は、図１９に示す光電変換デバイスの各製造過程での処理手順を説明するフローチャートである。
【００９７】
図１９（ａ）、図２０（１）：透明基板（Ｓｉ基板）２４上に、０．２７ｍＰａ（＝２×１０-6Ｔｏｒｒ）以下の真空度まで減圧した抵抗加熱蒸着装置内にて、Ａｌを約１００ｎｍの膜厚で成膜した後、Ａｌ膜上にレジスト材（東京応化社製、ＯＦＰＲ−８００）をスピンコート法により塗布して厚さ１０μｍのレジスト膜を形成し、マスク、露光、現像してレジスト膜を所定の形状にパターニングをした。次に、この透明基板（Ｓｉ基板）２４を燐酸と硝酸の混合液に浸漬して、レジスト膜が形成されていない部分のＡｌ膜をエッチングした後、レジスト膜も除去し、４つの第１電極１６と接続端子とを形成した。
【００９８】
次に、この透明基板（Ｓｉ基板）２４を、純水による１０分間の超音波洗浄、アルカリ洗剤（ＰＤ−６、米オーカイト社）による５分間の超音波洗浄、純水による１０分間の超音波洗浄、窒素ブロアーでガラス基板に付着した水分を除去した。
【００９９】
次に、図１９（ｂ）、図２０（２）：ポリ（２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン）（ＭＥＨ−ＰＰＶ）と［５，６］−フェニル  Ｃ６１  ブチリックアシッドメチルエステル（［５，６］−ＰＣＢＭ）との重量比１：４のクロロベンゼン溶液をスピンコートにて塗布した。次に、１００℃のクリーンオーブン中で３０分間加熱処理し、約１００ｎｍの有機光電変換層を透明基板（Ｓｉ基板）２４全面に形成した。
【０１００】
次に、図１９（ｃ）、図２０（３）：スパッタリング法により、膜厚１６０ｎｍのＩＴＯ膜を形成した後、第２電極（透明電極）及び接続端子を形成した。このとき、電極接続部２１では２つの電極が光電変換層１７を挟んでいる。
【０１０１】
次に、図１９（ｄ）、図２０（４）：複数の光電変換素子を保護するために、光硬化性エポキシ樹脂をガラス板の端部に塗り、透明基板と接着することで水分の進入を抑えた。
【０１０２】
最後に、図１９（ｅ）、図２０（５）：熱処理部分２６を電極接続部のみを半田ごてを用いて約２００℃まで加熱して光電変換層１７をフォトダイオード特性を失うように変質させた光電変換層２７とし、第１電極と第２電極とを接続した。
【０１０３】
実施例４と同様、熱処理前後の有機光電変換材料の電流―電圧特性は、図１７，図１８に示した特性のように変化するので、熱処理後はフォトダイオード特性が消滅し、単なる抵抗体に変質した光電変換層になる。
【０１０４】
以上のように本実施例５によれば、第１電極であるＩＴＯ膜と第２電極であるＡｌとの間に有機導電材料が挟まれることで、ＩＴＯ膜とＡｌとによる酸化還元反応によるコンタクト不良を抑制できるため、複数の光電変換素子を直列接続した光電変換デバイスを信頼性高く提供できる。また、電極間に挟む導電材料は光電変換層と同じ材料であるため金属化合物などを用いる場合よりも簡便な製造方法で、複数の光電変換素子を直列接続した光電変換デバイスを提供できる。さらに、Ｓｉ基板によるＴＦＴ基板を用いることが可能となり、周辺回路の形成が容易となる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
以上のように、本発明に係る光電変換デバイス及び光電変換デバイスの製造方法は、有機光電変換材料で構成される光電変換層に形成した複数の光電変換素子の直列接続構造を製造容易な形で実現できる光電変換デバイスとして有用であり、特に、光通信における可視光光信号の受信装置に用いるのに適している。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明に係る光電変換デバイスの利用分野の一例（可視光通信）を示す図
【図２】本発明に係る光電変換デバイスの利用装置の一例を示す図
【図３】図２に示す利用装置の構成例を示すブロック図
【図４】本発明の一実施の形態による光電変換デバイスの構成を示す斜視図
【図５】本発明の他の実施の形態による光電変換デバイスの構成を示す平面概略図及び断面概略図
【図６】図５に示す断面概略図の拡大図
【図７】本発明の他の実施の形態による光電変換デバイスの構成を示す平面概略図
【図８】本発明に係る光電変換デバイスでの周波数特性の改善効果を説明する特性図
【図９】実施例１による光電変換デバイスの各製造過程を説明する平面概略図及び断面概略図
【図１０】図９に示す光電変換デバイスの各製造過程での処理手順を説明するフローチャート
【図１１】実施例２による光電変換デバイスの各製造過程を説明する平面概略図及び断面概略図
【図１２】図１１に示す光電変換デバイスの各製造過程での処理手順を説明するフローチャート
【図１３】実施例３による光電変換デバイスの各製造過程を説明する平面概略図及び断面概略図
【図１４】図１３に示す光電変換デバイスの各製造過程での処理手順を説明するフローチャート
【図１５】実施例４による光電変換デバイスの各製造過程を説明する平面概略図及び断面概略図
【図１６】図１５に示す光電変換デバイスの各製造過程での処理手順を説明するフローチャート
【図１７】図１５に示す光電変換デバイスで用いる有機光電変換材料の熱処理前の電流・電圧特性図
【図１８】図１５に示す光電変換デバイスで用いる有機光電変換材料の熱処理後の電流・電圧特性図
【図１９】実施例５による光電変換デバイスの各製造過程を説明する平面概略図及び断面概略図
【図２０】図１９に示す光電変換デバイスの各製造過程での処理手順を説明するフローチャート
【図２１】従来の有機ＥＬを用いた光電変換デバイスの一例を示す平面概略図及び断面概略図
【図２２】図２１に示す断面概略図の拡大図
【図２３】従来の有機ＥＬを用いた光電変換デバイスの他の一例を示す平面概略図及び断面概略図
【符号の説明】
【０１０７】
１    光源
２    可視光
３    制御装置
４    端末装置
５    受光部
６    出力装置（スピーカー）
７    Ｉ−Ｖ変換部
８    バンドパスフィルタ
９    増幅器
１０    復調回路
１１    音声信号
１５    透明基板（無アルカリガラス基板）
１６，１６ａ〜１６ｄ    第１電極（透明電極、非透明電極）
１７    光電変換層
１８，１８〜１８ｄ    第２電極（非透明電極、透明電極）
１９    保護ガラス（保護層）
２０    光電変換素子
２１，２１ａ〜２１ｃ    電極接続部
２２ａ，２２ｂ    外部接続部
２４    透明基板（Ｓｉ基板）
２５    封止材料
２６    熱処理部分
２７    変質した光電変換層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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